测试系统中非平稳信号的时频优化小波包检测算法

非平稳信号为测试系统所测试分析的主要目标之一。对于这些信号传统的检测方法(例如:傅里叶变换)不能起到有效的分析作用。小波包变换是非平稳信号分析的常用工具。Shannon小波函数是现有的单小波家族中唯一能够对信号频域进行严格划分的小波函数,但是由于其时域的非紧支性限制了其应用。本文通过对Shannon小波函数的时频联合优化,改善了其在非平稳信号检测过程中的性能;首先在时域上,改写其时域表达式,并保留其频域的紧支性,提升了其时域的紧支性;其次在频域上,提出了对Shannon小波函数频域滤波器的插值算法,改善其频域的滤波性能;再次,通过牛顿插值法给出了算法的快速实现;最后,做出了仿真实例。结果表明,通过本文的算法,改善了Shannon小波包变换的性能,使其成为测试系统关于非平稳信号检测的有效手段。

调制域测频原理及工程实现

本文介绍了调制域这一新概念，着重分析了调制域测频方法，给出了所实现的调制域测频系统框图，展示了调制域测试的关键技术：内插技术和无间隔计数技术，介绍了游标内插法，独立提出了斜波内插法和孪生链。

基于分形插值的频域散斑相关法面内位移测量

针对传统频域数字散斑相关法在测量物体面内位移测量精度较低的问题，提出一种基于分形插值的频域数字散斑相关法。该方法在频域数字散斑相关法的基础上，引入Hanning窗函数对图像进行滤波处理，克服了图像边缘效应对最终位移值的影响；同时利用散斑图像的子区域与整幅图像在结构形态和灰度特征的自相似性，采用分形插值的方法进行亚像素插值，进而能精确定位相关点，得到更精确的亚像素位移值。实验结果表明：该方法保持了频域散斑相关法的测量速度，且将测量的绝对误差降低在0.01～0.03 pixel以内，并进一步通过刚体平移实验测试了算法的可靠性。

调制域分析技术及实现

介绍时间频率测量新的概念——调制域分析,调制域分析技术的研究起因于如何描述被测频率的变化。着重分析调制域测频的方法,给出实现调制域测频的系统框图,阐述了调制域测试的关键技术:零空载时间计数器(Zero-Dead-Time,ZDT)和内插技术,介绍了游标内插法。调制域的引入使得在时域和频域中难以描述的信号参数和信号特性可以在调制域中方便地表达出来。

调制域测频原理及工程实现

介绍了调制域这一新概念，着重分析了调制域测频方法，给出了所实现的调制域测频系统框图，展示了调制域测试的关键技术、内插技术和无间隔计数技术，介绍了游标内插法，独立提出了斜波内插法和孪生链。

高精度测频系统设计

高精度频率测量技术在许多领域都占据着十分重要的地位,常用的测频方法精度低,不能满足高精度测量的要求.采用分频段、多周期同步测量和游标内插法相结合的方式,设计了测量范围在0.1Hz～5MHz内的高精度测频系统.重点介绍了游标内插法基本原理,根据其工作原理设计了测量电路.电路仿真和误差分析表明该测频系统有较高的测量精度,且采用游标内插法可使系统的测量精度提高2个数量级.

非正弦时域正交调制信号频域均衡算法分析

非正弦时域正交调制体制的实现依赖于脉冲组间的正交性,而传输系统的非理想幅频和相频特性会破坏该正交性,影响正确解调。针对这一问题,从系统的频率响应入手,理论分析了保持脉冲组时域正交性的条件,分别采用综合法、牛顿插值法和埃尔米特插值法对传输系统的频域特性进行均衡,并仿真比较了均衡前后系统的幅相特性及对误码率特性的影响。仿真结果表明,基于埃尔米特插值的频域均衡算法,在传输系统幅频、相频特性方面均衡效果最佳,且使系统误码率性能得到很大改善。

无死区测频方法

本文根据对无死区连续测频的实用要求，介绍了无死区（Ｚｅｒｏ Ｄｅａｄ Ｔｉｍｅ）计数器的基本原理和几种易于实现的用法，并对其性能进行了分析。

基于DSP的高精度测频方法与软件设计

提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的测频方法,用于光纤涡轮流量计转子叶片频率的测量。在简要分析了光纤涡轮流量计的工作原理的基础上,设计出了光纤涡轮流量计测量系统软件的硬件电路平台;阐述了利用事件管理器通用定时器实现高精度数据采集方法的设计与DSP实现;分析了高稳定性、实时性的FIR滤波算法与DSP实现;讨论了利用插值方法改进FFT算法实现高精度测频的DSP实现;利用通用定时器的比较操作来产生脉宽调制(PWM)波,实现TTL电平输出。

一种调制域分析仪的工程实现

本文给出了一种调制域分析仪的工程实现 ,介绍了提高仪器测量分辨率的理论方法%D%D游标内插法和数字延迟内插法 。

斜视FMCW-SAR的四阶多项式插值波数域算法

FMCW-SAR因其体积小、重量轻、成本低和高分辨率等优点近年来发展迅速,在低成本的民事应用领域具有广阔的发展前景。FMCW-SAR频率变标算法及其改进算法对距离-方位耦合相位项作了三阶近似,忽略二次和三次项的距离空变性,只能适用于窄测绘宽度、侧视及小斜视角情况。对中大斜视工作,文中提出了采用四阶多项式插值的波数域算法,给出了斜视下的距离徙动因子,考虑了二次距离压缩项的空变性和四次耦合项。利用典型参数,通过不同斜视角下误差相位的分析和点目标成像的仿真实验验证了所提算法的合理性和有效性。

氦光泵磁敏传感器共振信号模拟装置设计

氦光泵磁敏传感器和检测系统共同实现对磁场的测量。验证检测系统能否正常工作的传统方法是制作出整个传感器后进行调试。针对检测系统的可行性验证,设计了共振信号模拟装置。产生的磁共振信号能够模拟光学系统的功能,通过调制域测频实现了对检测系统反馈信号的实时测量。实验测试表明,该装置能够验证检测系统的可行性,其性能十分接近氦光泵磁敏传感器,并且具有测量精度高、实时性好、稳定可靠、不依赖工作环境、制作成本低等特点。

调制域信号数字式差动放大电路研究

通过研究不满足Shanon采样定理的采样, 发现当以低于Nyquist频率的采样频率对正弦周期信号采样时,能获得频率为该正弦周期信号频率与n倍采样信号频率之差的正弦周期信号的采样样本，在一定条件下能够实现采样频率变化的差动放大。本文从频谱混叠的角度解释角调制信号差动放大的原理, 给出了调制域中的差动公式和信号放大公式，并给出了适用于载波为方波的角调制信号的数字式差频放大电路的电路图，推导了该电路的误差和Allan方差公式， 在文中给出了实验值 。

基于频域插值的信道化原型滤波器设计

针对信道化原型滤波器设计复杂度较高的问题,提出一种满足线性相位要求的原型滤波器频域插值设计算法。该算法采用无约束迭代优化办法获得了阻带衰减较高的低阶滤波器模型,然后根据所推导的频域插值模型构建满足线性相位特性的原型滤波器频谱,最后通过快速傅里叶逆变换获得了满足信道化滤波器组完全重构特性要求的原型滤波器。所提设计算法将频域插值与迭代优化相结合,有效地解决了设计高阻带衰减的原型滤波器时待优化参数数目较大的问题,并且不会产生镜像频谱,省去了镜像抑制滤波器的设计。仿真结果表明,所提算法相比传统的时域插值设计算法具有显著的性能改善,并且降低了设计复杂度。

线性调频脉冲辐射场频域测量方法

针对当前缺乏线性调频脉冲辐射场频域测量技术的现状,分别提出了峰值检波、均方值根值检波下的测量和修正方法。首先,分别定义了两种检波方式下峰值场强修正系数,通过线性调频脉冲信号的功率推导和频域测量过程理论分析,完成了峰值场强修正系数的表征;然后,提出并采用电压因子和功率因子求解出峰值场强修正系数,从而实现了测量修正,并给出了测量参数的优选方法;最后,开展了实验验证。结果表明:提出的测量技术能够获得线性调频脉冲辐射场的频谱分布、峰值场强和平均值场强,并且突破了分辨率带宽的制约,场强测量绝对偏差不大于1 dB,证明测量方法有效可行,解决了频域准确测量线性调频脉冲辐射场的难题。

时频域及脉冲分析仪触发控制系统的硬件设计

本文介绍了时频域及脉冲分析仪触发方式和测量模式的特点,并在此基础上提出了本系统触发模块硬件设计方案,论述了时频域分析仪触发的实现原理和实现方法。

FM调频偏移高精度测量方法

在FM调制信号调频频偏参数测量过程中,测量准确度与载波偏移误差、解调带宽、采样速率等密切相关。本文提出的FM调频偏移高精度测量方法 ,首先采用相位差分法从获得的IQ信号数据中提取瞬时频率波形,然后利用戈泽尔算法计算出瞬时频率波形中存在的直流偏移,并进行去直流处理,最后采用加窗SINC正弦内插方法对瞬时频率波形进行插值,从内插的波形中获得调频偏移。实际应用结果表明,采用该方法能够满足调频频偏测量准确度优于1%的测量要求。

基于均方根值检波的脉冲调制辐射场测量技术

针对频域法测量脉冲调制辐射场受到分辨率带宽制约的现状,提出了基于均方根值检波进行测量和修正的方法。首先明确了测量原理,定义了均方根值检波下场强修正系数;接着对功率测量结果和场强修正系数进行理论建模,提出并采用功率因子进行表征,并给出了功率因子具体值,完成了场强修正系数的计算;然后讨论了分辨率带宽和驻留时间的优选方法,简化了修正方法且精确控制了偏差;最后开展了实验验证。实验数据表明,理论结果与测量结果偏差小于1.00 dB,测量方法准确可行,采用任意分辨率带宽均能准确获得峰值场强和平均值场强,不受测量仪器性能的限制。所提方法对确保装备电磁安全性提供了一定的支撑,对其他调制方式的脉冲辐射场的测量方法研究也有参考意义。

毫米波宽带调频连续波信号的全波形计量校准技术研究

为了更好地满足毫米波汽车雷达领域对调频连续波(FMCW)信号测试设备的校准需求,提升针对毫米波宽带复杂模拟调制信号的计量和测试能力,构建了频域全波形计量标准装置和被校FMCW测试设备的混合测量系统,利用二者对自定义毫米波FMCW信号的原位、同步测量,实现对商用仪表的校准和性能验证。在24 GHz和60 GHz典型毫米波雷达频段,充分对比了不同测量方法和设备的性能差异。实验结果表明,频域全波形计量方法优于相关商用仪器,在200 MHz窄带和2 GHz宽带条件下的线性调频偏差测量结果均小一个数量级,具备开展校准和性能验证的技术条件。